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【uva 11082】Matrix Decompressing(图论--网络流最大流 Dinic+拆点二分图匹配)

题意:有一个N行M列的正整数矩阵,输入N个1~N行所有元素之和,以及M个1~M列所有元素之和。要求找一个满足这些条件,并且矩阵中的元素都是1~20之间的正整数的矩阵。输入保证有解,而且1≤N,M≤20。

解法:这题的图转换得极妙!(*^▽^*)   我们可以发现找到的矩阵需要满足3个条件:1.N行M列;2.各行各列的和;3.各元素的大小。再仔细阅读一次题目,发现题目中提到的2个数字相同——“20”,再想想这是不是有什么玄机。
     首先可以找到第3个条件的转化,可以用容量来限制,那么这题用网络流可以吗?如果用网络流,那对于元素大小限制就建边为容量19的,因为要求为1~20,而又有流量为0,于是我们就把“流量+1”当成 元素的大小。而第1个条件可以直接转化为 n+m 个点表示各行、列,那么第2个条件也是可以通过与源点和汇点连边处理得到的,也就是我们后面博文会提到的“多源多汇问题”。把源点连边到前 n 个点,边容量就是1~n行的元素之和 再-m,因为前面我们已经把各元素的大小转化为“流量+1”了,那么流量就是“大小-1”,每行有m个元素就是 -m 了。同理,把 n+1~n+m 的元素与汇点相连,边容量是1~M列的元素之和 -N。对于各行各列的和的具体分配就是看这 1~n 与 n+1~n+m 的点之间的边流量了,第 i 行第 j 列的元素大小就是点 i 到点 n+j 的边的反向弧的流量+1.
      成功建图之后,就跑一遍Dinic再求出矩阵就好了。?(^∀^●)?

  1 #include<cstdio>  2 #include<cstdlib>  3 #include<cstring>  4 #include<queue>  5 #include<iostream>  6 #include<algorithm>  7 using namespace std;  8   9 const int N=25,NN=75,INF=(int)1e9; 10 int st,ed,n,m,len; 11 int last[NN],d[NN],num[N][N]; 12 struct edge{int x,y,next,fl;}a[N*N*2]; 13 queue <int> q; 14  15 int mmin(int x,int y) {return x<y?x:y;} 16 void ins(int x,int y,int fl) 17 { 18     a[++len].x=x,a[len].y=y,a[len].fl=fl; 19     a[len].next=last[x],last[x]=len; 20     a[++len].x=y,a[len].y=x,a[len].fl=0; 21     a[len].next=last[y],last[y]=len; 22 } 23 bool bfs() 24 { 25     while (!q.empty()) q.pop(); 26     memset(d,0,sizeof(d)); 27     q.push(st), d[st]=1; 28     while (!q.empty()) 29     { 30       int x=q.front(); q.pop(); 31       for (int i=last[x];i;i=a[i].next) 32       { 33         int y=a[i].y; 34         if (d[y]||(!a[i].fl)) continue; 35         q.push(y); 36         d[y]=d[x]+1; 37       } 38     } 39     return d[ed]; 40 } 41 int dfs(int x,int flow) 42 { 43     if (x==ed) return flow; 44     int sum=0; 45     for (int i=last[x];i;i=a[i].next) 46     { 47       int y=a[i].y; 48       if (d[y]!=d[x]+1||(!a[i].fl)) continue; 49       int t=dfs(y,mmin(flow-sum, a[i].fl)); 50       sum+=t; 51       a[i].fl-=t,a[i^1].fl+=t; 52       if (sum==flow) break; 53     } 54     if (!sum) d[x]=0; 55     return sum; 56 } 57 void Dinic() 58 { 59     int sum=0; 60     while (bfs()) sum+=dfs(st,INF); 61     /*for (int i=1;i<=n;i++) 62     { 63       int x=i; 64       for (int k=last[x];k;k=a[k].next) 65       { 66         int y=a[k].y; 67         if (!(y>n&&y<=n+m)) continue; 68         mat[x][y]=a[k^1].fl+1; 69       } 70     }*/ 71 } 72 int main() 73 { 74     int T; 75     scanf("%d",&T); 76     for (int kase=1;kase<=T;kase++) 77     { 78       scanf("%d%d",&n,&m); 79       int x,y; st=n+m+1,ed=n+m+2; 80       len=1,y=0; 81       memset(last,0,sizeof(last)); 82       for (int i=1;i<=n;i++) 83       { 84         scanf("%d",&x); 85         ins(st,i,x-y-m);//m 86         y=x; 87       } 88       y=0; 89       for (int i=1;i<=m;i++) 90       { 91         scanf("%d",&x); 92         ins(n+i,ed,x-y-n);//n 93         y=x; 94       } 95       for (int i=1;i<=n;i++) 96         for (int j=1;j<=m;j++) 97         { 98           ins(i,n+j,19); 99           num[i][j]=len;100           //printf("%d %d %d %d\n",i,j,a[num[i][j]].x,a[num[i][j]].y);101         }102       Dinic();103       printf("Matrix %d\n",kase);104       for (int i=1;i<=n;i++)105       {106         for (int j=1;j<=m;j++)107           printf("%d ",a[num[i][j]].fl+1);108         printf("\n");109       }110       if (kase<T) printf("\n");111     }112     return 0;113 }

 

【uva 11082】Matrix Decompressing(图论--网络流最大流 Dinic+拆点二分图匹配)